發(fā)泡聚丙烯珠粒的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)品的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種發(fā)泡聚丙烯珠粒的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)泡聚丙稀(Expandedpolypropylene簡(jiǎn)稱EPP)是一種性能卓越的泡沫塑料，具有強(qiáng)度高、耐化學(xué)性好、耐高溫、能量吸收優(yōu)異特性、表面保護(hù)特性和隔音性能好、質(zhì)量輕，可大幅度減輕物品重量；可以自然降解，不會(huì)造成白色污染，被稱為"綠色"泡沫，是世界上產(chǎn)量增加最快的通用熱塑性材料。目前EPP已在日用品、包裝、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、軍事工業(yè)、航天工業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并在快速替代聚氨酯(PU)泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和聚乙烯烴(PE)泡沫塑料。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)發(fā)泡聚丙烯的方法主要采用擠出連續(xù)式生產(chǎn)和釜式間歇式生產(chǎn)兩種方式，其特點(diǎn)分別為:
[0003]1、擠出連續(xù)式生產(chǎn):效率高，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，原材料特殊。主要用于擠出片材，其產(chǎn)品質(zhì)量一般。溫度難于控制，難于保證發(fā)泡聚丙烯質(zhì)量。
[0004]2、釜式間歇式生產(chǎn):效率低，工藝過(guò)程復(fù)雜，設(shè)備要求高。主要應(yīng)用于發(fā)泡聚丙烯珠粒的生產(chǎn)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)發(fā)泡聚丙烯珠粒的生產(chǎn)一般采用釜式瞬間卸料的間歇生產(chǎn)，該方法是物料在高溫高壓條件下瞬間從反應(yīng)釜釋放到下一個(gè)容器中。由于高壓，瞬間釋放過(guò)程中有很大的沖擊力，對(duì)反應(yīng)釜和容器很容易造成勞損，存在安全隱患；由于在高溫高壓條件下瞬間卸料，物料表面還未及時(shí)冷卻就釋放到容器中，使發(fā)泡聚丙烯珠粒易于變形，聚丙烯發(fā)泡不均勻，表觀質(zhì)量難于控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種新的發(fā)泡聚丙烯珠粒的生產(chǎn)工
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[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種發(fā)泡聚丙烯珠粒的生產(chǎn)工藝是，以聚丙烯樹脂為基體，以純水為溶劑，以二氧化碳為發(fā)泡劑，以十二烷基苯磺酸鈉為表面活性劑，以高嶺土粉末為分散劑，置于反應(yīng)釜內(nèi)并在恒溫恒壓狀態(tài)下形成聚合物/氣體均相飽和體系，然后恒壓出料，得到發(fā)泡聚丙烯珠粒。
[0008]以聚丙烯樹脂為100重量份計(jì)，純水的加入量為200-400重量份，十二烷基苯磺酸鈉的加入量為0.1-0.8重量份、高嶺土粉末的加入量為0.05-0.8重量份，向反應(yīng)Il內(nèi)通入高壓CO2氣體至使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為2.0-7.0MPa。
[0009]所述恒溫恒壓狀態(tài)是指，當(dāng)溫度達(dá)到130-168°C、壓力達(dá)到3_8MPa后，恒定溫度和壓力30-60min，使聚丙烯樹脂和0)2達(dá)到溶解平衡。
[0010]所述在恒溫恒壓狀態(tài)下形成聚合物/氣體均相飽和體系是指，先向反應(yīng)釜內(nèi)通入CO2升壓到4.0-8.0MPa，然后將反應(yīng)釜的卸料閥打開，使反應(yīng)釜中的物料出料到離心脫水機(jī)中，出料的同時(shí)通過(guò)自動(dòng)控制CO2進(jìn)氣閥的開度，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力始終恒定在設(shè)定壓力，維持卸料閥兩邊的差壓，直到釜內(nèi)水全部排盡，得到發(fā)泡聚丙烯珠粒。
[0011]所述反應(yīng)釜采用雙調(diào)節(jié)閥恒壓，采用導(dǎo)熱油爐加熱，并通過(guò)串級(jí)PID控制溫度。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、為了保證體系的恒溫恒壓狀態(tài)，本發(fā)明采用雙調(diào)節(jié)閥自動(dòng)恒壓控制，將反應(yīng)釜內(nèi)的壓力恒定到設(shè)定壓力，隨著CO2的不斷溶解，反應(yīng)釜壓力降低時(shí)，程序打開進(jìn)氣閥進(jìn)行補(bǔ)氣，若釜內(nèi)壓力過(guò)高，則打開放空閥自動(dòng)進(jìn)行泄壓到設(shè)定壓力。
[0014]2、本發(fā)明采用導(dǎo)熱油爐加熱反應(yīng)釜，通過(guò)串級(jí)PID控制，使反應(yīng)釜溫度精確恒定在設(shè)定溫度；在此狀態(tài)恒定一段時(shí)間，當(dāng)0)2溶解達(dá)到平衡，即形成PP聚合物/氣體均相飽和體系。
[0015]3、為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量方便易控，設(shè)計(jì)中采用恒壓出料，出料的同時(shí)通過(guò)自動(dòng)控制CO2進(jìn)氣閥的開度，使釜內(nèi)壓力始終恒定在設(shè)定壓力，維持出料口兩邊的差壓，保證所有料具有相同的壓降速率。
[0016]4、為了控制熔體降溫速度，形成需要的泡孔結(jié)構(gòu)，本發(fā)明采用了可以調(diào)節(jié)的降溫系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)送料速率和冷卻水流量來(lái)控制熔體溫降速率；以保證珠粒表觀質(zhì)量其發(fā)泡倍率在一定范圍之內(nèi)。
[0017]5、工藝操作簡(jiǎn)單，發(fā)泡聚丙烯珠粒發(fā)泡均勻，流體流通順暢，不粘壁，不變形，聚丙稀珠粒質(zhì)量易于控制；
[0018]6、由于采用恒溫恒壓出料，減少了設(shè)備勞損，增加了設(shè)備使用壽命，減少了安全生產(chǎn)隱患。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的發(fā)泡聚丙烯珠粒的生產(chǎn)工藝是，以聚丙烯樹脂為基體，以純水為溶劑，以二氧化碳為發(fā)泡劑，以十二烷基苯磺酸鈉為表面活性劑，以高嶺土粉末為分散劑，置于反應(yīng)釜內(nèi)并在恒溫恒壓狀態(tài)下形成聚合物/氣體均相飽和體系，然后恒壓出料，得到發(fā)泡聚丙烯珠粒。反應(yīng)釜采用雙調(diào)節(jié)閥恒壓，采用導(dǎo)熱油爐加熱，并通過(guò)串級(jí)PID控制溫度。
[0020]具體步驟主要包括:
[0021]1、啟動(dòng)0)2系統(tǒng)
[0022]打開0)2加熱器蒸汽系統(tǒng)，預(yù)熱CO 2加熱器。
[0023]開啟0)2氣相閥門，將CO 2管路系統(tǒng)充壓到設(shè)定壓力。
[0024]開啟(:02液相閥門，和增壓栗前后手動(dòng)閥，設(shè)定好增壓栗出口壓力，啟動(dòng)增壓栗。觀察增壓栗運(yùn)行情況，確認(rèn)達(dá)到設(shè)定壓力后增壓栗自動(dòng)停止。
[0025]2、配料
[0026]將軟水加入到配料槽中，同時(shí)加入輔助配料，開啟攪拌，待攪拌均勻后，開啟水栗將配料槽中的混合液輸送到反應(yīng)釜中。加料完畢打開反應(yīng)釜攪拌系統(tǒng)，并設(shè)定好轉(zhuǎn)速。
[0027]將PP料倒入加料漏斗并進(jìn)行稱重，稱重完畢后，啟動(dòng)真空上料系統(tǒng)將料加入到反應(yīng)釜中。
[0028]3、升溫升壓
[0029]在電腦上設(shè)定好升溫參數(shù)和升壓參數(shù)，點(diǎn)擊啟動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)開始按照設(shè)定曲線進(jìn)行升溫升壓。
[0030]4、恒溫恒壓
[0031]當(dāng)反應(yīng)釜達(dá)到設(shè)定溫度(130_168°C )和壓力(3_8MPa)后，系統(tǒng)恒定溫度和壓力一定時(shí)間(30-60min)